DE1229363B - Verfahren zum galvanischen Abscheiden eines Kadmium-Titan-Legierungsueberzugs - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W¥W PATENTAMT Int. Cl.:

C23b

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 48 a-5/32

Nummer: 1229 363

Aktenzeichen: T 20593 VI b/48 a

Anmeldetag: 12. August 1961

Auslegetag: 24. November 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum galvanischen Abscheiden eines Kadmium-Titan-Legierungsüberzuges in einem alkalischen Kadmiumcyanidbad.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines Kadmium-Legierungs-Überzuges, der härter, glatter und korrosionsbeständiger ist als die auf bekannte Weise hergestellten Kadmiumüberzüge. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Bad kontinuierlich Pertitanatsalz in Sättigungskonzentration, insbesondere über ein Lösefilter, zugeführt und mit Stromdichten von 2 bis 5 A/dm² gearbeitet wird.

Bekanntlich ist es infolge des niedrigen Elektrodenpotentials von Titan kaum möglich, Titan aus einer wäßrigen Lösung galvanisch abzuscheiden. Auch bei einer Elektrolyse wäßriger Lösungen von Titansalzen mit Hilfe einer unlöslichen Anode oder einer Titananode kann kein galvanischer Niederschlag von metallischem Titan erhalten werden. So sind zwar Titansalze wie beispielsweise -Titansulfat, ao -chloride, -fluoride, -oxalat, -zitrat, -ta'rtrat od. dgl. in neutralen oder sauren, wäßrigen Lösungen löslich, werden jedoch irgendwelche Titan- und Kadmiumsalze, insbesondere Kadmiumsulfat oder -fluorat, einer neutralen oder sauren Lösung zugegeben, so lagert sich bei der Elektrolyse an der Kathode lediglich das Kadmium ab, keineswegs jedoch metallisches Titan. In alkalischen wäßrigen Lösungen dagegen sind diese Titansalze nicht löslich, sondern werden sofort durch Hydrolyse in Form von Titanhydroxyd wieder ausgeschieden, so daß es beispielsweise nicht möglich ist, ein derartiges Titansalz einem alkalischen Kadmiumcyanidbad zuzusetzen.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird ein Kadmium-Titan-Legierungsüberzug abgeschieden durch die Verwendung von Pertitanatsalz als Titanzusatz. So ist Natrium-Pertitanat in einer alkalischen Kadmiumcyanidlösung mit einem pH-Wert von 13 bis 14 sehr stabil und wird keineswegs durch Hydrolyse ausgefällt. Bei der Elektrolyse wird dann das gelöste Pertitanatsalz durch den vom Kadmium stark aktivierten Wasserstoff hoher Wasserstoffüberspannung in seinen metallischen Zustand reduziert. An der Kathodenoberfläche verbindet sich das abgeschiedene kristalline Kadmium hexogonaler Struktur mit dem ebenfalls abgeschiedenen Titan, wodurch ein Legierungsüberzug entsteht. Diese Tatsache wurde durch eine Massen-Spektralanalyse mit dem Mattauchschen Massenspektrographen bestätigt. Der auf diese Weise erhaltene Kadmium-Titan-Legierungsüberzug weist physikalische und chemische Eigenschaften auf, die gegenüber denjenigen üblicher Kadmiumüberzüge Verfahren zum galvanischen Abscheiden eines
Kadmium-Titan-Legierungsüberzugs

Anmelder:

Koji Takada, Tokio;

Toyo Kinzokukagaku Kabushikikaisha, Tokio

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 22

Als Erfinder benannt:
Koji Takada, Tokio

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 7. Februar 1961 (3506)

wesentlich verbessert sind. So erbringt der erfindungsgemäß hergestellte Überzug einen ausgezeichneten Korrosionsschutz, wie sich bei einer Vielzahl von Prüfversuchen mit Aufsprühung von Salzwasser u. dgl. herausgestellt hat. Abbildungen mittels Elektronenmikroskop zeigten die beträchtlichen Unterschiede in der Oberflächenstruktur zwischen dem erfindungsgemäßen Überzug und einem üblichen Überzug aus reinem Kadmium. Außerdem weist der erfindungsgemäße Überzug sehr vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf und ist trotz seiner Härte sehr widerstandsfähig gegenüber einer Nachbearbeitung des überzogenen Werkstückes, beispielsweise einem Pressen, Tiefziehen oder Biegen des Werkstücks.

Anstatt das Pertitanat direkt in das Galvanisierbad zu geben, kann auch eine solche Titanverbindung dem alkalischen Bad zugesetzt werden, die erst im Bad selbst in Pertitanat übergeht.

Beim Galvanisieren mit einer sich drehenden Galvanisiertrommel eignen sich insbesondere Stromdichten zwischen 1 und 3 A/dm².

Beispiel

Einem Kadmium-Galvanisierbad mit 30 g Kadmiumcyanid, 50 g Natriumcyanid und 20 g Natriumhydroxyd pro Liter Lösung wird ein Pertitanatsalz in Sättigungskonzentration fortlaufend zugeführt. Dabei wird die Badflüssigkeit kontinuierlich durch ein mit der Titanverbindung beschichtetes Filter hin-

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durchgeleitet. Die Galvanisierung wird unter Verwendung einer üblichen Kadmiumanode mit einer kathodischen Stromdichte von 4 A/dm² und einer Galvanisierdauer von 15 Minuten durchgeführt.

Die auf diese Weise erzielte, äußerst glatte und gut haftende Überzugsschicht ist etwa 20 μι dick und enthält, wie sich bei einer Spektralanalyse gezeigt hat, etwa 0,3 % Titan. Dieses Titan liegt, wie die Massenspektroskopie bestätigt hat, tatsächlich in metallischer Form vor. Der durch diese Überzugsschicht erzielte Korrosionsschutz übersteigt denjenigen üblicher Kadmiumüberzüge um etwa das Vierfache, was durch eine Anzahl von Prüfversuchen mit SaIzwasserbesprühung nachgewiesen wurde.

Aus dem obigen Beispiel ergibt sich, das Kadmium-Titan-Legierungsüberzüge erfindungsgemäß auf einfache Weise hergestellt werden können. Das ■erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine äußerst vorteilhafte Galvanisiermethode dar, die in wirtschaftlicher und industrieller Hinsicht leicht durchzuführen ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch: '

   Verfahren zum galvanischen Abscheiden eines harten, haftfesten und korrosionsbeständigen

   xo Kadmium-Titan-Legierungsüberzuges unter Verwendung einer Kadmiumanode in einem alkalischen Kadmiumcyanidbad, dadurchgekennzeichnet, daß dem Bad kontinuierlich Pertitanatsalz in Sättigungskonzentration, insbesondere über ein Lösefilter, zugeführt und mit Stromdichten von 2 bis 5 A/dm² gearbeitet wird.

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